[发明专利]一种基于对端母线反射波识别的单出线输电线路单端故障测距方法

权利要求书

1.一种基于对端母线反射波识别的单出线输电线路单端故障测距方法，其特征在于：当输电线路发生故障时，从线路首端量测点获取线路的三相电流，并分别求取其零模分量与线模分量；对零模分量与线模分量分别通过连续小波变换求取其模极大值，并分别确定零模电流行波到达首端量测点的时间t₀、线模电流行波到达首端量测点的时间t₁；根据单出线输电线路对端母线反射波的零模电流行波极性与初始行波极性相反的原理确定零模电流行波对端母线反射波波头，确定对端母线反射的零模电流反射波到达首端量测点的时间t₂；基于已确定的零模电流行波对端母线反射波波头确定对应线模电流行波的对端母线反射波波头，并确定其达到首端量测点的时间t₃；采用线模电流行波到达首端量测点的时间t₁及对端母线反射波到达量测端的时间t₃进行故障测距得出故障距离x，实现单出线输电线路故障定位。

2.根据权利要求1所述的基于对端母线反射波识别的单出线输电线路单端故障测距方法，其特征在于具体步骤为：

(1)当输电线路发生故障时，从输电线路首端量测点获取线路的三相电流I_A(j)、I_B(j)、I_C(j)，j＝1,2,…,n，n为离散信号的总采样点个数；

(2)根据式i₀(j)＝I_A(j)+I_B(j)+I_C(j)，j＝1,2,…,n，得到线路的零模电流波形；根据公式i_AB(j)＝I_A(j)-I_B(j)，i_BC(j)＝I_B(j)-I_C(j)，i_AC(j)＝I_A(j)-I_C(j)，j＝1,2,…,n，得到线路线模电流波形；其中，i₀为线路零模分量；i_AB(j)，i_BC(j)，i_AC(j)为线路线模分量，n为离散信号的总采样点个数；

(3)对获取的电流行波与电压行波用连续小波变换进行处理，根据其模极大值确定零模分量到达量测端时刻t₀以及线模到达量测端时刻t₁；

连续小波变换公式如下所示：

式中，a为尺度因子，a∈R且a≠0；b为平移因子，某一分解尺度a对应的中心频率的计算公式为：

式中，f_s为信号的采样频率；f_c为所选小波基的中心频率；

(4)根据单出线输电线路对端母线反射波的零模电流行波极性与初始行波极性相反的原理，通过小波变换模极大值识别对端母线反射波并确定对端母线反射波到达量测端的时间t₂；基于已确定的零模电流行波对端母线反射波确定线模电流行波的对端母线反射波及其到达首端量测点的时间t₃；

(5)采用线模电流行波到达首端量测点的时间t₁及对端母线反射波到达量测端的时间t₃进行故障测距；

故障测距公式如下所示：

式中v₁表示线模电流行波的波速度；t₁表示线模电流初始行波到达首端量测点的时间；t₃表示线模电流行波对端母线反射波到达首端量测点的时间；L为线路全长；x为故障点到量测端的距离。